PREPARATION DU 4-CYANO-4'-HYDROXY BIPHENYLE

PREPARATION OF 4-CYANO-4'-HYDROXY BIPHENYL

English Abstract

The invention concerns a method for preparing 4-cyano-4'-hydroxy biphenyl, said method consisting in the following steps: protecting the hydroxy group of 4-phenyl-phenol, acylation of the protected 4-phenyl-phenol group, transforming the resulting ketone into an acid, amidation of the resulting acid, dehydrating the resulting amide and deprotecting the hydroxy group.

French Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxy
biphenyle, ledit procédé comprenant la protection du groupe hydroxy du 4-
phényl-phénol, l'acylation du groupe 4-phényl-phénol protégé, la conversion de
la cétone résultante en un acide, l'amidification de l'acide ainsi obtenu, la
déshydratation de l'amide résultante et la déprotection du groupe hydroxy.

Claims

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REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle, ledit procédé
comprenant
- la protection du groupe hydroxy du 4-phényl-phénol,
- l'acylation du groupe 4-phényl-phénol protégé,
- la conversion de la cétone résultante en un acide,
- l'amidification de l'acide ainsi obtenu,
- la déshydratation de l'amide résultante, et
- la déprotection du groupe hydroxy.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le groupe hydroxy est protégé
par
alkylation.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel la réaction
d'alkylation est de
type Friedel-Crafts.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'amidification
de l'acide
consiste en la conversion de la fonction acide en un halogénure puis
traitement avec de
l'ammoniac.

Description

CA 02280954 1999-08-12
WO 98/37060 PCT/FR98/00290
PREPARATION DU 4-CYANO-4'-HYDROXY BIPHENYLE
L'invention concerne un procédé de préparation du 4-cyano-4'-hydroxybiphenyle.
Ce
composé est connu comme intermédiaire et utilisé, par exemple, dans la
synthèse de
monomères de polymères à cristaux liquides (GB 2002767) (J. Polym. Sci.,
Part C : Polymer Letters, Vol. 28, 345-355 ( 1990) ; J. Mater, Chem., 1993,
3(6),
633-642) ou pour la formation de polysiloxanes spécifiques (US 5262052).
Le 4-cyano-4'-hydroxy-biphenyle peut être préparé tel que décrit dans la
demande
EP 44759 ou dans J. Mater. Chem., 1933, 3(6), 633-642, par réaction du 4-bromo-
4'-hydroxy-biphényle avec du cyanure de cuivre. Une autre méthode de
préparation
décrite dans le brevet US 5262052, consiste à faire réagir le di(4-
méthoxyphényle)zinc
lo avec le 4-bromobenzonitrile en présence de Ni(PPh~)4. L'inconvénient de ces
procédés
est qu'ils mettent en oeuvre des agents toxiques tels que le cyanure de
cuivre. L'invention
a pour objet un procédé de préparation qui n'utilise pas d'agent toxique tel
que le cyanure
de cuivre ou qui utilise des agents moins toxiques que ceux décrits dans
l'état de la
technique.
L'invention concerne donc un procédé de préparation du 4-cyano-4'-
hydroxybiphenyle,
le procédé comprenant
- la protection du groupe hydroxy du 4-phényl-phénol,
- l'acylation du groupe 4-phényl-phénol protégé,
- la conversion de la cétone résultante en un acide,
- l'amidification de l'acide ainsi obtenu,
- la déshydratation de l'amide résultante, et
- la déprotection du groupe hydroxy.
Le groupe hydroxy peut être protégé par des méthodes classiques bien connues
de
l'homme de l'art. Le groupe hydroxy du 4-phényl-phénol peut être protégé, par
exemple,

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par alkylation. Le groupe alkyle peut être un groupe alkyle ayant jusqu'à 5
atomes de
carbone, linéaire ou ramifié ; des exemples sont les groupes méthyle, éthyle,
propyle,
isoprolyle, butyle et t-butyle.
Toutes les méthodes d'acylation bien connues de l'homme de l'art peuvent être
utilisées.
Par exemple, une acylation de Friedel-Crafts peut être mise en oeuvre.
Les réactions dans lesquelles la cétone est convertie en un acide, l'acide en
un amide et
l'amide en un groupe cyano par déhydratation, peuvent être mises en oeuvre en
utilisant
des méthodes classiques connues de l'homme de l'art. En ce qui concerne
l'amidification,
la méthode préférée consiste en la conversion de la fonction acide en un
halogénure qui
1o est ensuite traité avec de l'ammoniac ou un amine.
La méthode de déprotection mise en oeuvre dépend du réactif utilisé pour la
réaction de
déprotection.
Les exemples suivants sont présentés pour illustrer les procédures ci-dessus
et ne doivent
en aucun cas être considérés comme une limite à la portée de l'invention.
t5 Exemple 1
Préparation du 4-méthoxybiphényle
On prépare la solution à 40°C de 102 g (0,6 mole) de 4-phénylphénol
dans le mélange de
800 ml d'éthanol et de 200 ml d'eau ; on ajoute 48 g (1,2 mole) de soude ; on
obtient
une solution sur laquelle on coule, en 35 minutes, 126 g ( 1 mole) de sulfate
de diméthyle.
2o On porte au reflux pendant 9 heures. On ajoute, à chaud, un mélange de 400
ml d'eau et
400 ml d'éthanol et on refroidit à 20°C. On essore, on lave à l'eau
puis avec de l'éthanol.
On obtient, après séchage, 101 g (91 % de rendement) de 4-méthoxybiphényle
sous
forme d'une poudre blanche.
Exemple 2
25 Préparation du 4-acétyl-4'-méthoxy biphényle
On prépare à 20°C la solution, de 87,5 g (0,656 mole) de chlorure
d'aluminium dans
365 ml de 1,2-dichloroéthane. On refroidit à 0°C et on ajoute, en 15
minutes, sans
dépasser 10°C, 33,6 g (0,328 mole) d'anhydride acétique pur. On obtient
une solution
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orangée qu'on laisse agiter pendant 50 minutes et que l'on coule ensuite en 30
minutes
sur la solution de 60 g (0,326 mole) de 4-méthoxy-biphényl dans 610 ml de
1,2-dichloroéthane. On obtient une solution rouge foncé que l'on porte au
reflux pendant
4 heures. On refroidit à 0°C et on coule le milieu réactionnel sur 300
ml d'acide
chlorhydrique 3N. On décante et on re-extrait la phase aqueuse par du
dichlorométhane
(3 x 100 ml). On lave les phases organiques jointes avec de l'eau (3 x 100
ml), et on
élimine les solvants sous pression réduite. On reprend le résidu par 450 ml
d'éthanol, on
refroidit, on essore, on lave avec dc l'éthanol glacé (2 x 100 ml).
On obtient, après séchage, 47,9 g (65°lo de rendement) de 4-acétyl-4'-
méthoxy biphényle
sous forme d'une poudre beige.
E~:emple 3
Préparation de l'acide 4'-méthoxy-4-biphénylcarboxylique
On prépare une solution à 0°C de 64,7 g (1,61 mole) de soude dans 560
ml d'eau. On
ajoute successivement 69,9 g (0,44 mole) de brome puis 260 ml de 1,4-dioxanc.
On
l5 obtient une solution jaune que l'on refroidit à 0°C et que l'on
ajoute en 10 minutes, sans
dépasser 10°C, à la suspension de 28 g (0,12 mole) de 4'-acétyl-4-
méthoxy-biphényle
dans le mélange de 750 ml de 1,4 -dioxane et de 510 ml d'eau. On laisse agiter
pendant
1 heure vers 20°C, on ajoute une solution de 15,5 g de sulfite de
sodium dans 160 ml
d'eau et on porte au reflux pendant 10 minutes. On ajoute 76 ml d'acide
chlorhydrique
20 concentré et on laisse agiter, tout en refroidissant, pendant I heure. On
essore, on lave à
l'eau et on sèche à 50°C. On obtient 25,5 g d'acide 4'-méthoxy-4-
biphênyl carboxylique
sous forme d'une poudre blanche (rendement : 93%).
Exemple 4
Préparation de la 4'-méthoxy-4-biphényl carboxamide
25 On ajoute 18 ml (0,24 mole) de chlorure de thionyle à la solution de 23,4 g
(0,1 mole)
d'acide 4-méthoxy-4-biphényl carboxylique dans 200 ml de toluène anhydre et on
porte
à ébullition au reflux pendant 7 heures. On élimine le chlorure de thionyle en
excès par
distillation sous pression réduite. On introduit de l'ammoniac, jusqu'à
réaction complète.
On ajoute 250 ml d'eau, on essore, on lave à l'eau et on sèche. On obtient
20,3 g de
30 4'-méthoxy-4-biphényl carboxamide sous forme de cristaux blancs (rendement
: 87%).

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Exemple 5
Préparation du 4-cyano-4'-méthoxy-biphényle
On ajoute une suspension fine de 44,2 g (0,24 mole) de 2,4,6-trichloro-1,3,5-
triazine
dans 190 ml de DMF à une suspension de 20 g (0,09 mole) de 4'-méthoxy-4-
biphényl
carboxamide dans 370 ml de DMF et on laisse agiter pendant 20 heures. On
ajoute sur le
milieu réactionnel un mélange de 300 ml d'eau et 200 g de glace pilée et on
extrait par du
chlorure de méthylène (3 x 100 ml). On lave les extraits organiques rassemblés
par de
l'eau (2 x 200 ml), on sèche sur sulfate de magnésium et on élimine le solvant
par
distillation sous pression réduite. On reprend l'extrait sec par 80 ml
d'éthanol et on laisse
to agiter pendant 15 minutes. On fait cristalliser par ajout de 200 ml
d'heptane et on
refroidit à température ambiante, sous agitation. On essore, on lave par de
l'heptane. On
obtient, après séchage, 13,7 g de 4-cyano-4'-méthoxy biphényl sous forme d'une
poudre beige (rendement : 72,5%).
Exemple 6
Préparation du 4-cyano-4'-hydroxy-biphényle
On porte à 200°C pendant 2 heures le mélange de 10 g de 4-cyano-4-
méthoxy biphényle
et de 30 g de chlorure de pyridinium. On ajoute à I 10°C 50 ml de
pyridine puis 50 ml
d'acide chlorhydrique 1N. On extrait par du chloroforme (100 puis 25 ml). On
lave les
extraits organiques rassemblés par 2 fois 100 ml d'eau, on sèche sur sulfate
de
magnésium et on élimine le solvant par distillation sous pression réduite. On
obtient 7 g
(75% de rendement) de 4-cyano-4'-hydroxy-biphényl sous forme d'une poudre
beige.
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